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热电子将二氧化碳岛田香奈送回未来

化学 2021-11-04 00:01:38

阿卜杜拉国王科技大学 KAUST科学家开发的催化剂纳米粒子利用光能将二氧化碳和氢气转化为甲烷

信用:KAUSTAnastasia Serin 大气中的二氧化碳(CO2)是全球变暖的主要驱动力,但这种气体也可以作为一种宝贵的资源

考斯特大学的研究人员开发了一种高效的催化剂,利用光能将CO2和氢气转化为甲烷(CH4)

这阻碍了甲烷作为燃料燃烧时二氧化碳的释放

世界各地的许多研究人员正在探索将二氧化碳转化为有用的碳基化学品的方法,但他们的努力受到低效率的限制,这限制了大规模应用的潜力

博士后迭戈·马特奥说:“我们的方法是基于光和热的协同组合,即光热效应。”

他解释说,热量是由光和催化剂的相互作用产生的,所以这两种形式的能量来自吸收的光

一些其他的工业方法需要从外部源加热以达到高达500摄氏度的温度

KAUST的研究表明,只需利用日光的光热效应就可以实现反应

催化剂是由钛酸钡层上的镍纳米颗粒制成的

它以一种将电子踢入高能状态的方式捕捉光线,这种方式被称为“热电子”

“这些电子然后引发化学反应,将二氧化碳送回甲烷

在最佳条件下,催化剂以接近100%的选择性和令人印象深刻的效率生成甲烷

学分:阿卜杜拉国王科技大学 一个主要的优点是利用了广泛的光谱,包括所有的可见光波长,此外还有紫外线,许多催化剂仅限于紫外线

这一点非常重要,因为紫外线仅占阳光能量的4-5%

马特奥说:“我们坚信,我们的策略与其他现有的二氧化碳捕获技术相结合,可以成为将这种有害的温室气体转化为有价值的燃料的可持续方式。”

热量是由光和热与催化剂的协同作用产生的,称为光热效应

信用:KAUSTAnastasia Serin 任何由二氧化碳制成的燃料在燃烧时仍然会释放出这种气体,但是二氧化碳可以从大气中反复回收用作燃料,而不是通过燃烧化石燃料不断释放出来

研究人员也在寻求拓宽他们方法的应用

“我们未来研究的一个策略是转向生产其他有价值的化学物质,如甲醇,”领导研究小组的豪尔赫·加斯孔说

研究人员还发现了利用光能生产不含碳的化学物质的潜力,如氨(NH3)

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